氮化硼纳米管-纳米片分级结构的制备及光学和吸附特性

摘要

将五硼酸铵、氨硼烷络合物和氧化镁混合,球磨均匀后,在1200℃及0.6 L/min流动氨气保护条件下退火6 h,即可在氧化铝基片上收集到白色毛状产物.采用X射线衍射(XRD),红外光谱(FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱(PL)对产物进行了表征.结果表明,样品呈一维线状分级结构,长度大于5 mm,中间为竹节状空心结构,内部管径为50～350 nm,外径范围为200～800 nm.分级结构表面负载了大量氮化硼(BN)纳米薄片,单个薄片厚度约为13 nm.薄片弯曲褶皱,相互交织,构成1个氮化硼片层,其厚度约为50～200 nm.UV-Vis和PL光谱测试结果表明,氮化硼纳米管(BNNT)分级结构在紫外光材料领域具有一定的应用潜力,且对亚甲基蓝具有良好的吸附能力(7 min即可吸附71％,107 min时可吸附96％).对比实验结果表明,BNNT的生长机理遵循气-液-固相(VLS)模型,而表面负载的超薄BN片的生长机理遵循气-固相(VS)模型.